大國工程驚豔世界 彰顯中國工程建築雄厚實力
央視網消息:今天(11月28日)上午,國家重大工程粵港澳大灣區核心交通樞紐深中通道主線正式貫通。深中通道橫跨珠江口東(dong) 西兩(liang) 岸,聯通深圳、廣州、中山三地,集“橋、島、隧、水下互通”於(yu) 一體(ti) ,全長約24公裏,計劃明年6月具備通車條件。
深中通道是當前世界上綜合建設難度最高的跨海集群工程之一,采用“西橋東(dong) 隧”建設方案,東(dong) 部的海底隧道部分全長約6.8公裏,設計為(wei) 雙向八車道,是世界上最長、最寬的海底鋼殼混凝土沉管隧道。海底隧道與(yu) 東(dong) 、西兩(liang) 座人工島相連,其中東(dong) 人工島實現了海底隧道與(yu) 路麵上各條高速公路的轉換,而西人工島則承擔著隧道與(yu) 海上橋梁轉換的功能。
西人工島:“海上鯤鵬”伶仃洋上新地標
在全長24公裏的深中通道行駛,車輛怎樣從(cong) 海麵上幾十米高的橋上,安全順利地開進海底隧道呢?深中通道西人工島就解決(jue) 了這個(ge) 問題。
從(cong) 空中俯瞰,麵積約13.7萬(wan) 平方米,相當於(yu) 19個(ge) 足球場的西人工島就像一隻鯤鵬,展翅在伶仃洋海麵上。
西人工島最重要的功能是實現橋隧轉換,2016年12月開工建設,是全線最早開工的項目。這個(ge) 深中通道全線在伶仃洋上落下的“第一子”,對深中通道整體(ti) 穩定性和進展起著非常關(guan) 鍵的作用。位置和作用無可替代,但在茫茫大海上築起這麽(me) 一座人工島,從(cong) 哪著手呢?
57個(ge) 鋼圓筒每個(ge) 直徑28米、高35—40米,重達650噸。深中通道西人工島處於(yu) 采砂區內(nei) ,地層複雜,建設團隊研發了鋼圓筒基礎預處理核心技術,在不平整、不均勻的施工海域地基上“磨豆腐”,降低硬質土地層強度,加上自主研發的12錘聯動錘組同頻震動,成功將一個(ge) 個(ge) 巨型鋼圓筒精準牢固地打入海底岩層中,創造了西人工島四個(ge) 半月快速成島的世界紀錄。
除了實現橋隧轉換的功能,西人工島也將作為(wei) 隧道及大橋養(yang) 護和管理的重要場所,這座“海上鯤鵬”造型的人工島還將成為(wei) 伶仃洋上的新地標。
東(dong) 人工島:實現水下互通
深中通道要實現水下互通功能,離不開東(dong) 人工島。那麽(me) 島隧之間怎樣轉換?如何與(yu) 地麵上相鄰路網銜接,實現多地互聯互通呢?跟著記者到東(dong) 人工島一起繼續了解。
深中通道東(dong) 人工島位於(yu) 深圳寶安機場南側(ce) ,西接海底沉管隧道,是深中通道深圳端的門戶工程。
從(cong) 空中俯瞰,“T”字形的東(dong) 人工島主線隧道與(yu) 兩(liang) 旁的匝道隧道橋梁就像一隻揮動著翅膀的海鳥翱翔在海麵上。2017年開工建設前,這裏還是一片海麵淺灘。海砂填築而成的島體(ti) 麵積近35萬(wan) 平方米,相當於(yu) 48個(ge) 標準足球場。
總台央視記者李偉(wei) 代:這裏是深中通道東(dong) 人工島水下互通樞紐的一個(ge) 分流點,我們(men) 現在是在海麵下15米的地方,我的前方就是深中通道海底沉管隧道,隧道到這裏分成了兩(liang) 個(ge) 岔,未來從(cong) 中山到深圳來的車輛,會(hui) 通過這個(ge) “Y”型的岔路分流和地麵上路網順暢銜接。
像這樣的隧道匝道分、合流點,在東(dong) 人工島水下樞紐有四個(ge) ,它們(men) 和島上主線隧道共同實現車輛的分流與(yu) 合流。
水下互通立交處於(yu) 相對封閉環境,對駕駛視距有一定影響。早在項目前期研究時,專(zhuan) 業(ye) 團隊就通過專(zhuan) 業(ye) 軟件係統對多種狀態下的駕駛進行仿真模擬,將主線隧道與(yu) 匝道隧道合流處的連續隔牆優(you) 化設計為(wei) 立柱以增加通透性,同時采取智能電子安全輔助設施提高行車的安全性。
記者探訪:沉管浮運安裝一體(ti) 船
深中通道的海底隧道部分,全長約6.8公裏,雙向八車道,隧道沉管段由32個(ge) 管節和一個(ge) 最終接頭連接而成,其中每個(ge) 管節長165米、寬46米、高10.6米,重約8萬(wan) 噸。怎樣才能把這些“巨無霸”在茫茫大海上浮運到位並精準安裝呢?全靠一個(ge) 核心裝備,這就是我國自主研發的世界首製沉管浮運安裝一體(ti) 船。
這艘為(wei) 深中通道量身定製的沉管浮運安裝一體(ti) 船船長190.4米、船寬75米、型深14.7米,甲板麵積相當於(yu) 兩(liang) 個(ge) 足球場,是世界上安裝能力最強、沉放精度最高、施工作業(ye) 最高效、性能最先進的海底隧道沉管施工專(zhuan) 用船舶。從(cong) 高處看,它就像一隻巨大的長方形鋼鐵夾子,把沉管牢牢抱在船的中央。
浮運安裝一體(ti) 船最大的亮點就是配備了自動駕駛係統,它完美地解決(jue) 了所有沉管出塢浮運中的各種困難。深中通道所有沉管需要從(cong) 桂山島沉管預製廠出塢,浮運到西人工島附近的沉管安裝區,浮運近50公裏,經過7次航道轉換,航道寬度隻有200米,並且途經我國最繁忙的伶仃洋航道,全過程要麵臨(lin) 諸多安全風險。
相比傳(chuan) 統管節浮運安裝方式,一體(ti) 船大幅減少了浮運航道的疏浚量,更加環保、經濟。通過智能的駕駛係統,沉管浮運到指定海域後,一體(ti) 船上的安裝係統就要大顯身手了。
通過顯示屏,指揮人員精準掌握沉管在海底的具體(ti) 位置;同時,利用動態信號采集信息係統,實時監測沉管姿態。在多個(ge) 係統的密切配合下,沉管下放到基床上實現初步對接。然後借助海水的壓力,進行水力壓接,從(cong) 而使沉管對接達到嚴(yan) 絲(si) 合縫,滴水不漏。目前,深中通道海底沉管隧道已經實現了所有管節的對接精度都在五厘米以內(nei) ,連續七個(ge) 管節,實現了毫米級精度。
“北鬥”助力海底穿針 八萬(wan) 噸沉管無縫對接
深中通道海底隧道沉管段由32個(ge) 重約8萬(wan) 噸的管節和一個(ge) 最終接頭連接而成。如何確保這些管節能在海底一次性精準安裝到位?北鬥導航係統功不可沒。
這是世界上第一條特長、超寬雙向八車道的鋼殼混凝土沉管隧道。6.8公裏長的它分為(wei) 32個(ge) 管節和最終接頭,分步安裝,每節沉管重量達8萬(wan) 噸。
首先要用纜繩把巨型沉管運來,準確放置進海底的基槽,然後使它與(yu) 前麵的管節嚴(yan) 絲(si) 合縫地首尾對接,還要安全使用100年。
在看不見的水下,5厘米的安裝誤差量對於(yu) 長160多米、寬46米,還有10米高的沉管來說可以說是“穿針繡花”。如果定位不準或精度不足,造成管節安裝偏差過大,工程就得全部暫停,進行“精調”。
項目啟動時,恰逢北鬥係統投入使用。為(wei) 引入北鬥的力量,團隊在陸上、海上、沉管上反複做了上千次試驗驗證,最終形成方案,由船上的北鬥衛星天線和附近的參考基準站配合,對沉管進行差分定位,精度可達毫米級。
入水後,沉管隧道在水下的位置、姿態清晰顯示在屏幕上。北鬥定位性能表現穩定而可靠,使得工程進展高質高效。
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